[發(fā)明專利]一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811520125.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN109327104A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寧霞;趙群弼;張立科;李清河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西航空電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02K5/20
• 分類號(hào): H02K5/20;H02K1/32;H02K9/06
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明提出一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，包括機(jī)殼和轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)；機(jī)殼側(cè)壁上靠近機(jī)殼兩端位置處設(shè)有周向分布的通風(fēng)口；轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸、支架和轉(zhuǎn)子磁軛組成；支架為星形空心支架，支架外側(cè)壁上具有沿圓周方向均勻分布的徑向筋條，且徑向筋條沿圓柱結(jié)構(gòu)的軸向分為徑向尺寸不同的兩部分，徑向尺寸小的一段徑向筋條外圓支撐固定轉(zhuǎn)子磁軛；徑向尺寸大的一段徑向筋條作為離心風(fēng)扇。本發(fā)明通過在發(fā)電機(jī)機(jī)殼兩端相應(yīng)位置加工有通風(fēng)口，在轉(zhuǎn)子組件上設(shè)有星形空心支架，形成通風(fēng)道，空心支架端部設(shè)計(jì)成離心風(fēng)扇形式，即降低了電機(jī)溫升，又有效減小了電機(jī)重量，有效簡化了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，解決了電機(jī)重量大和散熱難的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種無人機(jī)電源所用的永磁交流發(fā)電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)，通過電機(jī)通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來滿足無人機(jī)電源的重量及散熱需求。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)機(jī)載電源中發(fā)電機(jī)的散熱方式是通過在電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝配獨(dú)立的軸流風(fēng)扇組件，該風(fēng)扇通過鍵定位，內(nèi)孔加裝襯套的方式固定在轉(zhuǎn)子上。該軸流風(fēng)扇將外部軸向冷氣流吸入電機(jī)內(nèi)，對(duì)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)冷卻，再將熱氣流排除電機(jī)外面。該軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，重量和體積較大。因無人機(jī)電機(jī)具有體積小、重量輕、工作可靠等的特殊要求，所以該電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須在以重量輕，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠為前提進(jìn)行自散熱設(shè)計(jì)。

該發(fā)電機(jī)安裝在飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)，通過電機(jī)機(jī)殼端部的止口與發(fā)動(dòng)機(jī)連接座上的止口配套，用機(jī)殼上的若干個(gè)過盈螺栓固定。轉(zhuǎn)子通過軸伸端的錐面和月牙鍵與半聯(lián)軸器連接，給發(fā)電機(jī)傳遞機(jī)械功率。所以發(fā)電機(jī)沒有迎面氣流冷卻，冷卻空氣不能從軸向吹出，只能從電機(jī)機(jī)殼側(cè)面通過。所以傳統(tǒng)的機(jī)載電源發(fā)電機(jī)風(fēng)冷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不適用于該發(fā)電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，通過在發(fā)電機(jī)機(jī)殼兩端相應(yīng)位置加工有通風(fēng)口，在轉(zhuǎn)子組件上設(shè)有星形空心支架，形成通風(fēng)道，空心支架端部設(shè)計(jì)成離心風(fēng)扇形式，即降低了電機(jī)溫升，又有效減小了電機(jī)重量，這種將離心風(fēng)扇和星形支架一體化設(shè)計(jì)思想，有效簡化了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，解決了電機(jī)重量大和散熱難的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括機(jī)殼和轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)；

所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有軸承室，機(jī)殼端面設(shè)有止口及過盈螺紋孔；在機(jī)殼側(cè)壁上靠近機(jī)殼兩端位置處設(shè)有周向分布的通風(fēng)口，通風(fēng)口大小與及位置根據(jù)機(jī)殼內(nèi)安裝的定子繞組端部線包的大小和位置確定，在滿足機(jī)殼強(qiáng)度要求下，通風(fēng)口大小不小于定子繞組端部線包的大小，通風(fēng)口位置能夠覆蓋定子繞組端部線包；

所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸、支架和轉(zhuǎn)子磁軛組成；轉(zhuǎn)軸安裝在機(jī)殼內(nèi)，并通過機(jī)殼軸承室內(nèi)的軸承與機(jī)殼配合；

所述支架為星形空心支架；所述星形空心支架中心圓柱結(jié)構(gòu)中帶有用于與轉(zhuǎn)軸過盈配合的軸向通孔，在中心圓柱結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁上具有沿圓周方向均勻分布的徑向筋條，且徑向筋條沿圓柱結(jié)構(gòu)的軸向分為徑向尺寸不同的兩部分，徑向尺寸小的一段徑向筋條外圓支撐固定轉(zhuǎn)子磁軛；徑向尺寸大的一段徑向筋條作為離心風(fēng)扇，且離心風(fēng)扇的軸向位置與定子繞組端部線包的軸向位置一致，離心風(fēng)扇的軸向尺寸覆蓋定子繞組端部線包的軸向尺寸，離心風(fēng)扇的外徑與定子繞組端部線包的內(nèi)徑之間存在間隙。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：機(jī)殼的外側(cè)面設(shè)有環(huán)形散熱槽以增大散熱面積。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種用于無人機(jī)電源系統(tǒng)的永磁交流發(fā)電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：轉(zhuǎn)子磁軛外裝有磁鋼，磁鋼外套有一層不銹鋼環(huán)。

有益效果

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：